随着我国人口老龄化的日益加剧，衰老和老年病已成为目前面临的巨大挑战。机体代谢产生的过量活性氧导致的损伤是衰老产生的重要原因，然而单纯抗氧化剂破坏了机体代谢中的活性氧消除平衡，因此并不能缓解人体的衰老进程。本发明专利技术探索发现，可以通过黑刺菌素G高效靶向抑制异柠檬酸脱氢酶3活性，代偿性提高胞内NADPH水平，缓解衰老导致的自由能驱动的活性氧消除障碍，进而能避免细胞内活性氧消除过程失衡，防止过多的活性氧损伤导致的衰老，因此黑刺菌素G在制备药物、保健品、功能食品等抗衰老制剂中有着良好的应用潜力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物与医学，涉及黑刺菌素g在制备抵抗人体衰老制剂中的应用。
技术介绍
1、随着我国人口老龄化的日益加剧，衰老和老年病已成为目前面临的巨大挑战。导致衰老的原因是多方面的，其中以活性氧为代表的自由基和非自由基活性基团对生物大分子的持续损伤，是导致人体衰老的重要原因，也大大加速了某些老年病的罹患率。例如活性氧损伤导致了线粒体损伤，线粒体损伤又加剧了呼吸链活性氧泄露，这一正反馈循环将导致细胞内活性氧浓度剧增，特别是过氧化氢在铁催化下产生羟自由基，后者的高反应活性损伤细胞膜结构的不饱和脂质成分，进一步产生丙二醛等高活性醛类，又加剧了细胞衰老损伤，这一脂质过氧化过程最终使细胞出现脂褐素沉积等问题，大大加速了机体的衰老进程。
2、但是目前的实验发现，单纯补充维生素c、维生素e等抗氧化剂并不能阻止甚至不能缓解人体的衰老进程，也就是说在目前传统的技术背景下，单纯补充抗氧化剂这一直接的抗衰老技术路线并不可行。本专利技术的前期实验发现，之所以单纯补充抗氧化剂无效，关键在于人体正常的代谢过程中，会将摄入氧气的很大一部分转化为活性氧，起到细胞内第二信使等作用，并通过机体自身的抗氧化系统消除此类活性氧，维持活性氧产生与抗氧化系统的动态平衡。但随着衰老过程，自由能驱动的抗氧化过程的活性逐渐降低，过多的活性氧无法得到消除进而产生了广泛损伤。但是目前抗氧化剂的摄入并不能在关键地点消除产生损伤的活性氧，反而干扰了人体氧化与抗氧化系统平衡，从而不表现为抗衰老效果，因此传统基于抗氧化剂的抗衰老路线存在技术问题，难以达到预期效果。
/>技术实现思路
1、本专利技术所述衰老，指在各种因素综合作用下，人类机体产生损伤，进而对环境的适应能力进行性降低并进行性趋向死亡的现象。
2、本专利技术所述黑刺菌素g，特指英文名为ustilaginoidin g、标准smiles式为cc1cc(=o)c2c(o)c3c(o)cc(o)c(-c4c(o)cc(o)c5c(o)c6c(cc45)o[c@@h](c)cc6=o)c3cc2o1的一种从担子菌纲的黑刺菌和木耳等高等真菌中分离出的天然产物，其分子结构和成药性预测如图1中标注为a的小图所示。
3、根据权利要求1所述制备，特指通过在某种制剂中添加一定浓度的黑刺菌素g，来达到抗衰老的目的。
4、根据权利要求1所述制剂，特指将一定剂量的黑刺菌素g添加入适合人类口服的特定混合物中，包括但不限于药物、保健品、功能食品。
5、本专利技术提供了一种靶向异柠檬酸脱氢酶3（isocitrate dehydrogenase 3，idh3）的新型高亲和力抑制剂。异柠檬酸脱氢酶家族按照其催化特性可分为两大类，一类为nad+依赖型的idh3，另一类为nadp+依赖型的idh1和idh2。idh家族酶由adp激活，nad+或nadp+为辅酶。其中idh1定位于细胞质和过氧化物酶体中，idh2和idh3定位于线粒体中。idh是三羧酸循环的限速酶，能够催化异柠檬酸使之氧化脱羧生成α-kg和co2。由idh催化的这一反应不仅是tca循环上不可缺少的一个环节，还是细胞内nadph/nadh等物质的重要来源之一，特别是idh3，在细胞氧化还原平衡稳态的保持上,有着重要的作用。
6、本专利技术通过靶向性抑制idh3，阻止后者产生nadh，进而代偿性的诱导细胞产生更多的nadph，而nadph是细胞内自由能驱动的ros消除的还原性化学势能的最主要来源和关键节点，例如nadph可以将还原化学势传递给谷胱甘肽等，从而阻止衰老机体细胞内脂质过氧化过程的过渡活跃，进而起到抗衰老功能。
7、鉴于此，专利技术人研究了idh3的三维结构，找到小分子能够进入并稳定结合的口袋，以zinc小分子数据库为基础，利用autodock vina软件进行高通量对接(对接参数：center_x = 47.118, center_y = -19.249, center_z = 35.181, size_x = 29.0, size_y =29.0, size_z = 29.0, exhaustiveness = 8, num_modes = 9, energy_range = 3, cpu= 16, seed = 1)，对输出结果中结合自由能(δgbinding)绝对值最高的300种小分子进行人工检索注释，文献检索它们已知的物理、化学和生理性质，综合考量发现黑刺菌素g等21种化合物的生理性质较为适合。专利技术人利用autodock vina软件对这21种化合物进行精细对接(精细对接修改的参数：exhaustiveness = 256，num_modes = 32，energy_range =6)，精细对接得出的结合自由能排名，例如黑刺菌素g的结合自由能为-11.2 kcal/mol，利用公式：ic50 ≈ ki = kd = exp(δgbinding/rt) ≈ exp(δgbinding/0.6)计算对应的半抑制浓度(ic50)为5.95 nm，对接产物的结合位点如图1中标注为b的小图所示。在网站“https://projects.biotec.tu-dresden.de/plip-web/plip”利用protein-ligandinteraction profiler (plip)计算黑刺菌素g与idh3的作用力和化学键，结果如图1中标注为d的小图所示。
8、在上述分子对接预测基础上，我们利用人异柠檬酸脱氢酶检测试剂盒测定了21种化合物的idh3半数抑制浓度，并利用曲线拟合，发现黑刺菌素g的idh3半数抑制浓度最低，结果如图1中标注为e的小图所示，在拟合优度为0.98的情况下半数抑制浓度为39 nm。然后利用cck-8法测定人脐带间充质细胞活力并曲线拟合，发现黑刺菌素g对人脐带间充质细胞活力半数抑制浓度结果如图1中标注为f的小图所示，在拟合优度为0.93的情况下半数抑制浓度为797mm，是治疗剂量的2.04万倍，因此黑刺菌素g的使用安全程度很高。
9、为保证抑制效果，后续将人脐带间充质细胞分为四组，每组8个重复，分组分别为对照组（添加终浓度为50μm 的dmso）、衰老组（添加终浓度为50mm 的d-半乳糖）、睾酮+黑刺菌素g组（添加终浓度为50mm 的d-半乳糖和终浓度为50nm的黑刺菌素g）、黑刺菌素g组（添加终浓度为50nm的黑刺菌素g），常规细胞培养72小时后，各组收取4个样本利用cck-8法测定细胞活力，结果如图1中标注为g的小图所示，黑刺菌素g不影响人脐带间充质细胞的细胞活力，并且能够显著挽救d-半乳糖诱导的人脐带间充质细胞活力下降。每组的另外4个重复进行测定细胞内nadph浓度，从整体上研究黑刺菌素g对人脐带间充质细胞自由能驱动活性氧消除的基础，也就是nadph代谢情况的影响，结果如图1中标注为h的小图所示，黑刺菌素g能够挽救在d-半乳糖诱导的细胞衰老情况下的nadph胞内浓度下降。综上所述，我们可以认为黑刺菌素g通过高效靶向抑制idh3，代偿性的提高胞内nadph浓度，避免细胞衰老本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.黑刺菌素G在制备抗衰老制剂中的应用。
2.根据权利要求1所述的制备，特指通过在某种制剂中添加一定浓度的黑刺菌素G，来达到抵抗人体衰老的目的。
3.根据权利要求1所述的制剂，特指将一定剂量的黑刺菌素G添加入适合人类口服的特定混合物中，包括但不限于药物、保健品、功能食品。
【技术特征摘要】
1.黑刺菌素g在制备抗衰老制剂中的应用。
2.根据权利要求1所述的制备，特指通过在某种制剂中添加一定浓度的黑刺菌素g，来达到抵抗人体衰老...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺鑫，沈姞，施红，奚桓，王文娟，贺小星，亢玉婷，李富义，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：
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